防碰井眼軌跡控制技術(shù)的應(yīng)用

艾教銀　劉文靜

摘 要：本文對防碰井眼軌跡控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)、詳細(xì)的論述，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際說明側(cè)斜修井技術(shù)在一些技術(shù)難點(diǎn)及瓶頸技術(shù)上的探索和突破及側(cè)斜修井技術(shù)總體水平的發(fā)展與提高等。

關(guān)鍵詞：側(cè)斜修井；防碰；井眼；應(yīng)用

1 前言

側(cè)斜修井技術(shù)是在大慶油田開發(fā)后期，隨著套損井的日益增多、區(qū)塊治理難度不斷加大并嚴(yán)重影響產(chǎn)能建設(shè)的情況下開發(fā)出的一種新型修井技術(shù)。在最近2年的時(shí)間里，側(cè)斜修井在技術(shù)水平、施工規(guī)模和綜合效益等各方面都有了很大提高，主要得益于許多新技術(shù)、新工藝在側(cè)斜井中的廣泛應(yīng)用，使工藝不斷得到優(yōu)化，技術(shù)日臻成熟。因此，進(jìn)一步縮短了側(cè)斜井修復(fù)周期，提高了修復(fù)率，成為油水井修復(fù)和油田治理的一種重要手段。本文從技術(shù)發(fā)展的角度，介紹了防碰井眼軌跡控制技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展情況。

2 防碰井眼軌跡控制的目的

側(cè)斜井利用了原井的一段井眼，井身質(zhì)量指標(biāo)與直井相同，這就決定了新老井眼螺旋線是在同一柱形空間，因此，側(cè)斜井的防碰主要是防止與原井眼的碰撞。另一方面，由于側(cè)斜井方位相對穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)方位上形成一定水平位移，這就涉及到與周邊鄰井防碰的問題。防碰井眼軌跡控制技術(shù)的應(yīng)用在保證實(shí)鉆井眼符合設(shè)計(jì)要求的同時(shí)滿足了防碰的要求。

防碰井眼軌跡控制技術(shù)綜合考慮了工程、地質(zhì)等影響實(shí)鉆井眼井斜、方位變化的相關(guān)因素。

3 防碰井眼軌跡控制方法

防碰井眼軌跡控制包括方位設(shè)計(jì)和實(shí)鉆井眼軌跡控制。

3.1 防碰井眼軌跡方位設(shè)計(jì)

防碰井眼軌跡方位設(shè)計(jì)遵循以下原則：一要優(yōu)先考慮與原井及周邊鄰井的防碰問題；其次是地層自然造斜規(guī)律的影響。

在同井場有多口井存在時(shí)，首先繪制同井場原井水平位移圖，設(shè)計(jì)方位線及其變化區(qū)域與各井的水平位移線不能相交，并盡量選擇范圍大的區(qū)域以提高安全系數(shù)。如圖1所示。當(dāng)初步選定某一區(qū)域后，以鄰井位移圖上的最內(nèi)側(cè)點(diǎn)與本井的連線構(gòu)成防碰臨界角α，臨界角的平分線即為理論上的設(shè)計(jì)方位線。考慮到實(shí)際鉆進(jìn)中，鉆具的右旋影響井眼方位產(chǎn)生向右漂移的趨勢。綜合以上兩點(diǎn)，設(shè)計(jì)方位的選取通常在作圖法基礎(chǔ)上減少10-15°的方位線上。

設(shè)計(jì)方位確定后根據(jù)臨界角的大小給出設(shè)計(jì)方位的可變化區(qū)間，其范圍一般不小于45度；設(shè)計(jì)方位區(qū)間與臨界角相鄰邊的夾角稱為安全系數(shù)角（β），一般不小于10度。

3.2 實(shí)鉆井眼軌跡控制

側(cè)出原井眼后，由于新老井眼的距離仍然較近，需要進(jìn)行穩(wěn)斜鉆進(jìn)。采用的鉆具組合為：φ215mm牙輪+φ159mm無磁鉆鋌+φ159mm鉆鋌+φ198mm螺扶+φ159mm鉆鋌+φ198mm螺扶+φ159mm鉆鋌×9+φ127mm鉆桿。

鉆進(jìn)參數(shù)為：鉆壓100-120kN，轉(zhuǎn)數(shù)120-150rpm，排量30l/s，泵壓12-14MPa。

鉆進(jìn)30米進(jìn)行單點(diǎn)測斜，根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算并作圖分析，及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。如果實(shí)際方位偏離設(shè)計(jì)方位5度以上，可通過調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)控制，方位偏大可降低轉(zhuǎn)數(shù)，反之提高轉(zhuǎn)數(shù)。如果井斜有增大趨勢，可適當(dāng)調(diào)整鉆壓。當(dāng)井底閉合距達(dá)到10-15米時(shí)穩(wěn)斜結(jié)束，換鐘擺鉆具組合降、穩(wěn)斜鉆進(jìn)至完鉆。

4 防碰井眼軌跡控制技術(shù)應(yīng)用效果

通過現(xiàn)場防碰井眼軌跡控制技術(shù)的應(yīng)用，并加強(qiáng)測斜和作圖監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了：中靶率達(dá)到100%，比應(yīng)用前提高了1.3個(gè)百分點(diǎn)；回老井眼事故發(fā)生率控制在0.5%以內(nèi)，比應(yīng)用前降低了2.5個(gè)百分點(diǎn)。

5 結(jié)論

防碰井眼軌跡控制技術(shù)的應(yīng)用，有效降低了側(cè)斜井井下復(fù)雜情況和事故的發(fā)生率，為側(cè)斜井的施工安全在不同層面上提供了技術(shù)保障。側(cè)斜修井技術(shù)的快速發(fā)展和成熟，得益于各種新工藝、新技術(shù)的綜合應(yīng)用，有效的保證了側(cè)斜井走向規(guī)模化和效益型生產(chǎn)。

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